基于双DSP的飞轮储能系统控制平台的研制

为了克服风能和太阳能等可再生能源其固有的间隙性、不可预测性的缺点,提高用户的供电质量,采用分布式电源、储能单元和负荷构成微网将是可再生能源有效利用的方式之一。针对飞轮储能系统所用永磁无刷直流电机的控制和能量转换问题,采用双向DC-DC的电能变换电路,实现储能和释能的双向控制,并给出其双PI闭环控制策略。在理论研究仿真的基础上,研制了基于双DSP的控制平台。搭建了飞轮储能实验系统,进行了储能和释能的实验,成功地将飞轮平稳升速至设定转速并维持恒转速,且能实现对负载的恒压放电,验证了控制算法和硬件平台的有效性。     

一种基于遗传算法的受限制的分类器学习算法

提出了一种基于遗传算法的受限制BAN分类器算法-GBAN(genetic algorithm based BAN)。新算法采用了遗传算法进行网络结构的学习,限制了所学习的BAN分类器结构的复杂度。同时对TAN分类器的结构进行了扩展,得到了一种受限制的BAN分类器。针对这种分类器的结构学习,设计了结合对数似然的适应度函数及相应的遗传算子,并给出了网络结构的编码方案,使得该算法能够收敛到全局最优的结构。实验结果表明,当数据集属性之间关系相对复杂的时候,GBAN比TAN的分类准确率高,分类效果较好。     

基于数字信号处理器和单片机的微机型电动机保护装置

介绍了基于数字信号处理器和单片机的微机型电动机保护装置的硬件结构,具体描述了数据采集和处理系统的工作性能及特点,着重讨论了电动机保护的各种原理,给出了保护原理的实现框图。装置可对2000kW以下的电动机实现短路、断线、反序、过载等保护,并能实现对断路器动作状态的连续监测,为设备的检修与维护提供了依据。     

一种提取基波分量的高精度快速滤波算法

为满足微机继电保护速动性的要求,短数据窗傅里叶算法得到了广泛应用.在系统发生故障期间,电压电流信号中包含大量的非周期分量与谐波分量,这将极大地延迟传统半波傅里叶算法的收敛速度.为此提出了基于狭窄带通滤波与半波傅里叶算法相结合的快速滤波算法,该算法充分利用了狭窄带通滤波算法对低频和高次谐波良好的抑制作用,同时结合了半波傅里叶算法计算实部受衰减直流分量影响小的特点,计算速度快,且滤波效果明显优于传统算法.     

换相失败对含风电场的交直流混联系统送端过电压的影响

针对直流系统换相失败后引起的送端交流母线会出现暂态过电压的问题,详细分析了直流换相失败后送端交流母线出现暂态过电压的机理,提出一种根据暂态过电压的大小来确定调相机容量进而抑制暂态过电压的策略,并在此基础上对定电流控制环节参数进行优化,达到进一步抑制暂态过电压的目的。仿真结果表明:所提策略对于受端单相接地故障引起的换相失败所产生的送端母线暂态过电压具有有效的抑制能力;再结合直流控制系统参数优化,对于受端三相接地故障引起的换相失败所产生的送端母线暂态过电压可起到进一步抑制的效果。该策略对于含风电场的交直流混联系统故障后送端暂态过电压的抑制具有一定的指导意义。     

同杆双回线短路故障复合序网分析法

针对同杆双回线短路故障,提出了基于正、负、零序量的故障分析方法,结合故障边界条件,给出了新的短路故障后电气量的求解方法,并给出了各种故障类型下的复合序网图.该方法在分析问题过程中保持了两回线的独立性,可用于某些特殊架设形式下的同杆双回线的故障-跳闸-合闸过程分析.     

特高压输电线路分布电容对负序方向纵联保护的影响

为消除特高压输电线路中分布电容对负序方向纵联保护的影响,文章提出一种基于贝瑞隆模型的精确补偿算法。该算法对于故障暂态和故障稳态具有同样的补偿效果,并且提高了负序方向元件在大电源、长线路条件下的保护灵敏度,解决了特高压长线路外部故障时保护误动以及双回线路一回线不对称故障时非故障线路负序方向纵联保护误动的问题。理论分析和仿真试验证明了上述补偿算法的正确性。     

整流侧交流系统故障引发逆变器换相失败的原因分析及抑制方法研究

在高压直流输电系统中,交直流耦合作用日益紧密。当整流侧交流系统发生故障时,若直流控制系统响应不当则可能引发逆变器换相失败。首先分析了整流侧交流系统故障后,直流控制系统的响应过程以及逆变侧换相电压的变化特点。然后结合关断角的计算表达式,探讨故障恢复过程中关断角下降的原因。分析表明整流侧交流系统故障情况下,逆变侧换相电压在小范围内变化,换相失败发生的主要原因是故障恢复过程中直流电压和直流电流的快速上升。在此基础上,提出通过改进整流侧触发角以减缓直流电压恢复速度的方法,提出通过减小电流裕度以及改进整流侧电流指令值以减缓直流电流恢复速度的方法。最后基于CIGRE直流输电标准模型,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台上验证了所提换相失败抑制方法的有效性。仿真结果表明,2种方法都能抑制整流侧交流系统故障下的换相失败,且共同作用时效果更佳。     

基于VSG的光伏及混合储能系统功率分配与虚拟惯性控制

在基于虚拟同步发电机(VSG)控制的光伏及混合储能系统中,不同类型的储能之间存在协调配合问题,其荷电状态(SOC)也与VSG的控制策略密切相关。针对该问题,提出了一种基于VSG的光伏及混合储能系统的协调控制策略。在逆变器直流侧引入混合储能系统,并基于VSG控制原理对其进行功率分配。根据储能SOC与VSG虚拟惯性之间的定量关系,设计了一种改进的虚拟惯性自适应控制策略,并给出相关参数的选取原则,在改善系统输出频率和功率动态响应的同时,对储能SOC进行控制。基于MATLAB/Simulink进行仿真,结果表明所提控制策略可以有效改善系统电压和频率的稳定性,实现混合储能之间功率的合理分配,提高储能的充放电性能并延长其寿命。     

直流馈入下交流系统故障特性分析及故障分量电流差动保护改进

由于直流系统的故障响应具有快速非线性特征,基于准稳态的分析方法不再适用于高压交直流互联(HVDC/AC)系统,因此对于交流保护的适应性分析将更为困难。为解决上述问题,在原有HVDC/AC系统动态相量等值方法的基础上,计及直流系统的非线性以及不同故障严重程度下直流系统控制策略切换的影响,提出更为准确的HVDC/AC系统等值计算方法。基于此,分析直流系统的接入对交流线路暂态故障特性的影响,研究该影响与故障分量电流差动保护动作性能之间的关系,并提出基于电流暂降检测的故障分量电流差动保护自适应动作判据。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果验证了理论分析的正确性及改进策略的有效性。